JP2008516558A - Wireless communication method and apparatus - Google Patents

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Abstract

本発明の1つの態様は、ある無線網において、異なる無線網で動作するように設計されたデバイスを動作させることに関する。1つの態様において、GSM無線網で動作するように設計されたデバイスを、PHS無線網での通信に用いることができる。One aspect of the invention relates to operating in a wireless network a device designed to operate in a different wireless network. In one aspect, a device designed to operate in a GSM wireless network can be used for communication in a PHS wireless network.

Description

本発明は一般に無線通信に関する。   The present invention generally relates to wireless communications.

簡易型携帯電話システム(PHS)は、既存の地上線網の上に構築することにより既存の公衆電話網を利用する、軽量移動体通信システムである。PHS網の基地局の受信可能半径は、典型的な携帯電話網の受信可能範囲より大幅に狭いため、またPHS携帯端末が低電力送信機を用いているため、PHSは人口密集地域に最も適している。PHSはもともと1990年代初めに日本で配備され、携帯電話網の低価格の代替案を提供することを意図していた。しかし、その限定された移動性、劣悪な信号品質、および移動中の乗り物での限定された動作能力が多くの利用者を失望させたため、PHSは商業的に成功しなかった。   A simple mobile phone system (PHS) is a lightweight mobile communication system that uses an existing public telephone network by being built on an existing landline network. The PHS network base station coverage radius is significantly narrower than the typical mobile phone network coverage, and because PHS mobile terminals use low-power transmitters, PHS is most suitable for densely populated areas ing. PHS was originally deployed in Japan in the early 1990s and was intended to provide a low-cost alternative to cellular networks. However, PHS has not been commercially successful because of its limited mobility, poor signal quality, and limited ability to operate on a moving vehicle.

日本における芳しくない反響にも関わらず、従来の無線および地上線通信網に対する低価格の代替案を提供する目的で、PHSは近年、アジアの他の人口密集地域において配備されてきている。
しかし、PHSが日本において商業的に成功していないため、ハードウェア製造業者は、PHSのハードウェア(例えば、基地局および移動体端末チップセット)を設計しさらに開発するのに多額の資金を投入することには慎重である。したがって、かかるデバイスの設計および開発に時間と費用をかけることなく、PHS無線システムにおいて動作可能な無線デバイスを得ることが望ましい。
Despite the poor response in Japan, PHS has recently been deployed in other densely populated areas of Asia with the aim of providing a low cost alternative to traditional wireless and landline networks.
However, because PHS has not been commercially successful in Japan, hardware manufacturers have invested a lot of money to design and further develop PHS hardware (eg, base stations and mobile terminal chipsets) Be cautious to do. Therefore, it would be desirable to have a wireless device that can operate in a PHS wireless system without spending time and money on the design and development of such a device.

本発明の1つの態様は、第1の無線標準に従った第1の無線システムにおいて動作するように設計された回路を、第1の無線標準とは異なる第2の無線標準に従って動作する第2の無線システムにおいて動作させること、を含む方法に関する。
本発明の他の態様は、第1のスロットレートで送信する第1の無線システムの無線信号のシンボル境界を決定する方法に関する。該方法は、第2のスロットレートで送信する第2の無線システムで動作するように構成されたクロック信号の回路を動作させ、該クロック信号の予め定められた数のクロックパルスをカウントしてスロット境界を推定することを含み、ここで、該クロック信号の周波数は第1のスロットレートの整数倍ではない。
One aspect of the present invention provides a circuit that is designed to operate in a first wireless system in accordance with a first wireless standard and that operates in accordance with a second wireless standard that is different from the first wireless standard. Operating in a wireless system.
Another aspect of the invention relates to a method for determining a symbol boundary of a radio signal of a first radio system that transmits at a first slot rate. The method operates a clock signal circuit configured to operate in a second wireless system transmitting at a second slot rate, and counts a predetermined number of clock pulses of the clock signal to slot. Estimating a boundary, wherein the frequency of the clock signal is not an integer multiple of the first slot rate.

本発明のさらなる態様は、第1の無線システムにおいて、第2の無線システムにおいて動作するように設計された無線デバイスを利用するための方法であって、ここで前記無線デバイスは、データレートを有するインターフェイスを介して第2要素へ信号を送信する第1要素を含み、ここで前記インターフェイスの前記データレートは、第1の無線システムのシンボルレートの整数倍ではない、前記方法に関する。前記方法は、a)前記インターフェイスのデータレートを決定すること;b)第1の無線システムのシンボルレートを決定すること;c)前記データレートと前記シンボルレートに基づいて、前記シンボルレートにおいて前記インターフェースを介して信号を発信することを可能にするサンプリングレートを決定すること;d)前記サンプリングレートに基づいて、信号をサンプリングする時間間隔を決定して、前記サンプリングレートを実現すること;およびe)決定された時間間隔における信号値を推定するための、分数補間器(fractional interpolator)を提供すること;を含む。   A further aspect of the invention is a method for utilizing in a first wireless system a wireless device designed to operate in a second wireless system, wherein the wireless device has a data rate. Including a first element that transmits a signal to a second element over an interface, wherein the data rate of the interface is not an integer multiple of a symbol rate of the first wireless system. The method includes: a) determining a data rate of the interface; b) determining a symbol rate of a first wireless system; c) based on the data rate and the symbol rate, the interface at the symbol rate. Determining a sampling rate that allows a signal to be transmitted via; d) determining a time interval for sampling the signal based on the sampling rate to achieve the sampling rate; and e) Providing a fractional interpolator for estimating a signal value in a determined time interval.

本発明の1つの態様は、簡易型携帯電話システム(PHS)の無線信号を受信する方法に関する。該方法は、受信信号を復調してベースバンド波形を生成すること:該ベースバンド波形を不整合チャネル選択フィルタを用いてフィルタリングすること;および、ベースバンド波形のコヒーレント検波を行って、ベースバンド波形から少なくとも1個のPHSシンボルを抽出すること、を含む。   One aspect of the present invention relates to a method for receiving a wireless signal of a simple mobile phone system (PHS). The method demodulates a received signal to generate a baseband waveform: filtering the baseband waveform with a mismatched channel selection filter; and performing coherent detection of the baseband waveform to obtain a baseband waveform Extracting at least one PHS symbol from.

発明の詳細な説明
本発明の1つの態様は、PHS網において、別の携帯電話網で動作するように設計されたハードウェア(例えば、GSMデバイス)を動作させることに関する。これは、任意の好適な方法で行うことができる。例えば、他の携帯電話網で動作するように設計されたハードウェアとは、PHS網で動作するようにプログラムされたソフトウェアであってよい。
あるハードウェアが動作するように設計された網以外の携帯電話網で、該ハードウェアを用いることは難しく、なぜならば、前記携帯電話網は、該ハードウェアが動作するよう設計された網とは異なるタイミングスキームを用いることができるからである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION One aspect of the present invention relates to operating hardware (eg, GSM devices) designed to operate in another cellular network in a PHS network. This can be done in any suitable way. For example, the hardware designed to operate on another mobile phone network may be software programmed to operate on the PHS network.
It is difficult to use the hardware in a mobile phone network other than a network designed to work with some hardware, because the mobile phone network is a network designed to work with the hardware. This is because different timing schemes can be used.

例えば、多くの携帯電話網において、移動体端末はそれらが位置するセルの基地局に合わせて同期している。このタイミング同期により、移動体端末は、その端末からのデータの受信を基地局が予期した時にデータを送信することができ、基地局がデータを送信する時に基地局からのデータの受信を予期することができる。   For example, in many cellular networks, mobile terminals are synchronized to the base station of the cell in which they are located. This timing synchronization allows the mobile terminal to transmit data when the base station expects to receive data from the terminal and expects to receive data from the base station when the base station transmits data. be able to.

すなわち、例えば第1の無線システムの基地局が1000Hzのシンボルレートで移動体端末にデータを送信でき、第2の無線システムの基地局が800Hzのシンボルレートで移動体端末にデータを送信できるとする。ある移動体端末は、基地局が送信する信号のシンボル境界またはサンプリング時点(すなわち、その信号において1個のシンボルが終わって次のシンボルが始まる点)を、無線システムのシンボルレートに基づき決定することができる。移動体端末が信号のシンボル境界を決めるために誤ったシンボルレートを用いると、信号のサンプリングされた値も誤ったものとなり得る。図1は2つの異なる無線システムのシンボルレートに対する、信号100のシンボル境界を示す。図1では、1000Hzのシンボルレートを有する無線システムのシンボル境界は実線で、800Hzのシンボルレートを有する無線システムのシンボル境界は破線で示す。1000Hz無線システムの信号境界は1ms、2ms、3ms、4ms、5ms、6msおよび7msで生じる。800Hz無線システムの信号境界は1.25ms、2.5ms、3.75ms、5ms、6.25msおよび7.5msで生じる。したがって、もし移動体局が信号100の値を1000Hzのシンボルレートに基づいて決定すれば、信号100は「1110001」の2進値を有し、一方、もし移動体局が信号の値を800Hzのシンボルレートに基づいて決定すれば、信号は「110011」の2進値を有するであろう。   That is, for example, the base station of the first radio system can transmit data to the mobile terminal at a symbol rate of 1000 Hz, and the base station of the second radio system can transmit data to the mobile terminal at a symbol rate of 800 Hz. . A mobile terminal determines the symbol boundary or sampling point of a signal transmitted by a base station (ie, the point at which one symbol ends and the next symbol begins in the signal) based on the symbol rate of the radio system. Can do. If the mobile terminal uses an incorrect symbol rate to determine the symbol boundaries of the signal, the sampled value of the signal can also be incorrect. FIG. 1 shows symbol boundaries of signal 100 for symbol rates of two different wireless systems. In FIG. 1, the symbol boundary of a wireless system having a symbol rate of 1000 Hz is indicated by a solid line and the symbol boundary of a wireless system having a symbol rate of 800 Hz is indicated by a broken line. The signal boundaries for a 1000 Hz radio system occur at 1 ms, 2 ms, 3 ms, 4 ms, 5 ms, 6 ms and 7 ms. The signal boundaries for the 800 Hz radio system occur at 1.25 ms, 2.5 ms, 3.75 ms, 5 ms, 6.25 ms and 7.5 ms. Therefore, if the mobile station determines the value of the signal 100 based on a symbol rate of 1000 Hz, the signal 100 has a binary value of “1110001”, while the mobile station sets the signal value to 800 Hz. If determined based on the symbol rate, the signal will have a binary value of “110011”.

このように、図1に示すように、移動体端末にとって、意図する信号値を決定するために信号の正しいシンボル境界を決定することは重要である。したがって、本発明の1つの態様は、第1の無線システムにおいて動作するように設計されたハードウェアのタイミングスキームを修正して、該ハードウェアが第2の無線網においても正しく動作するようにすることに関する。例えば、無線信号のシンボル境界を決定するために用いるクロック信号は、無線デバイスのマスタークロックによって発生できない可能性があるため(例えば、デバイスが異なる無線システムで動作するように設計されていたとの事実のために)、該無線信号のシンボルレートよりも細かい分解能を有するクロック信号が前記無線デバイスにより生成できて、無線信号のシンボル境界を決定するために用いられる。決定されたシンボル境界は、信号の実際のシンボル境界ではない可能性があるが、許容誤差の範囲で実際のシンボル境界に十分近い。   Thus, as shown in FIG. 1, it is important for a mobile terminal to determine the correct symbol boundary of a signal in order to determine the intended signal value. Accordingly, one aspect of the present invention modifies a hardware timing scheme designed to operate in a first wireless system so that the hardware also operates correctly in a second wireless network. About that. For example, the clock signal used to determine the symbol boundaries of a wireless signal may not be generated by the wireless device's master clock (eg, the fact that the device was designed to operate in a different wireless system). Therefore, a clock signal having a resolution finer than the symbol rate of the wireless signal can be generated by the wireless device and used to determine symbol boundaries of the wireless signal. The determined symbol boundary may not be the actual symbol boundary of the signal, but is sufficiently close to the actual symbol boundary to the extent of tolerance.

例えば、GSM無線システムの無線標準は、270.083kHzのシンボルレートを規定している。GSMデバイス(例えば移動体端末または基地局)は、指定の周波数で動作するマスタークロックおよび、1つまたは2つ以上のプログラマブルな整数除算器を含むことができる。異なる周波数で動作する他のクロック信号は、マスタークロック信号から、例えばプログラマブルんあ整数除算器を用いて導くことができる。多くのGSMデバイスのマスタークロックは13MHzの周波数で動作するため、270.083kHzのシンボルレートの周波数を有するクロック信号は、13MHzのマスタークロックから、マスタークロック周波数を48で除する整数除算器を用いて導くことができる。   For example, the GSM radio system radio standard defines a symbol rate of 270.083 kHz. A GSM device (eg, a mobile terminal or base station) can include a master clock that operates at a specified frequency and one or more programmable integer dividers. Other clock signals operating at different frequencies can be derived from the master clock signal using, for example, a programmable integer divider. Since the master clock of many GSM devices operates at a frequency of 13 MHz, a clock signal having a symbol rate frequency of 270.083 kHz is obtained using an integer divider that divides the master clock frequency by 48 from the 13 MHz master clock. Can lead.

同様に、PHSシステムの無線標準は、192kHzのシンボルレートを規定している。多くのPHSデバイスのマスタークロックは19.2MHzの周波数で動作し、シンボルレート(すなわち、192kHz)の周波数でのクロック信号を、マスタークロックから、マスタークロックの周波数を100で除することにより導くことが可能である。
しかし、GSMデバイス(例えばGSM移動体端末)をPHS無線システムで動作させようとすると、192kHzのPHSシンボルレートは、13MHzの周波数で動作しているGSMマスタークロックから、整数除算器を用いて導くことができない可能性がある。表1に示すように、13MHzのクロックから192kHzのクロックを導くには、67.7083の非整数の係数による除算が必要である。
Similarly, the PHS system wireless standard defines a symbol rate of 192 kHz. The master clock of many PHS devices operates at a frequency of 19.2 MHz, and a clock signal at a symbol rate (ie, 192 kHz) frequency can be derived from the master clock by dividing the master clock frequency by 100. Is possible.
However, when trying to operate a GSM device (eg GSM mobile terminal) in a PHS radio system, a 192 kHz PHS symbol rate is derived from a GSM master clock operating at a frequency of 13 MHz using an integer divider. May not be possible. As shown in Table 1, in order to derive a 192 kHz clock from a 13 MHz clock, division by a non-integer coefficient of 67.7083 is required.

Figure 2008516558

しかし、PHSおよびGSMなどの無線システムにおいては、基地局と移動体端末との間の時間同期は、データをフレーム、スロットおよびシンボル単位で送信することにより得られる。すなわち、フレームは複数のスロットを含み、フレーム内の各スロットは複数のシンボルを含む。移動体端末と基地局は、フレーム境界、スロット境界およびシンボル境界に基づいて同期する。図2に示すように、PHS無線システムにおいては、例えば1つのフレームは8個のスロットを含み、各スロットは120個のシンボルを含む。PHS標準が定めたフレームレートは200Hz(すなわち、1秒当たり200Hz)である。したがって、スロットレートは1600Hzである。200Hzおよび1600Hzの周波数を有するクロック信号は、19.2MHzのPHSマスタークロックから整数除算器を用いて導くことができる。
Figure 2008516558

However, in wireless systems such as PHS and GSM, time synchronization between the base station and the mobile terminal is obtained by transmitting data in units of frames, slots and symbols. That is, the frame includes a plurality of slots, and each slot in the frame includes a plurality of symbols. The mobile terminal and the base station are synchronized based on the frame boundary, slot boundary, and symbol boundary. As shown in FIG. 2, in a PHS wireless system, for example, one frame includes 8 slots, and each slot includes 120 symbols. The frame rate defined by the PHS standard is 200 Hz (ie, 200 Hz per second). Therefore, the slot rate is 1600 Hz. Clock signals having frequencies of 200 Hz and 1600 Hz can be derived from the 19.2 MHz PHS master clock using an integer divider.

GSM無線デバイスの1つの実装において、13MHzのGSMマスタークロックを用いて、無線デバイスの他の要素のためのクロック信号を生成する、ソフトウェアタイミングエンジンを駆動することができる。ソフトウェアタイミングエンジンは6.5MHzの分解能を有することができる。
GSMデバイスをPHS無線システムにおいて用いる場合、PHSのフレームレートの周波数におけるクロックは、ソフトウェアタイミングエンジンから、例えばプログラマブルな整数除算器を用いて導くことができる。すなわち、表2に示すように、ソフトウェアタイミングエンジンの6.5MHzクロックは、係数32,500で除して、200Hzの周波数のクロック信号を実現することができる。
In one implementation of a GSM wireless device, a 13 MHz GSM master clock can be used to drive a software timing engine that generates clock signals for other elements of the wireless device. The software timing engine can have a resolution of 6.5 MHz.
When a GSM device is used in a PHS wireless system, the clock at the frequency of the PHS frame rate can be derived from the software timing engine using, for example, a programmable integer divider. That is, as shown in Table 2, the 6.5 MHz clock of the software timing engine can be divided by a coefficient of 32,500 to realize a clock signal having a frequency of 200 Hz.

Figure 2008516558

したがって、GSMデバイスは、13MHzマスタークロック信号から導かれた200Hzクロック信号を用いて、送信された無線信号のフレーム境界を決定することができる。しかし、1600Hz(すなわち、PHSスロットレート)の周波数を有するクロック信号は、6.5MHzクロックから整数除算器を用いて導くことはできない。
本発明の1つの態様において、ソフトウェアタイミングエンジンクロックは、送信されたPHS信号のスロット境界を決定するために用いることができる。ソフトウェアタイミングエンジンクロックは、厳密にスロット境界上のクロック端を有していない可能性があるが、クロック端は、無線標準により規定されている許容誤差の範囲であるように、スロット境界に十分近くすることができる。
Figure 2008516558

Thus, the GSM device can use the 200 Hz clock signal derived from the 13 MHz master clock signal to determine the frame boundary of the transmitted radio signal. However, a clock signal having a frequency of 1600 Hz (ie PHS slot rate) cannot be derived from a 6.5 MHz clock using an integer divider.
In one aspect of the invention, the software timing engine clock can be used to determine the slot boundaries of the transmitted PHS signal. The software timing engine clock may not have a clock edge exactly on the slot boundary, but the clock edge is close enough to the slot boundary to be within the tolerances specified by the radio standard can do.

すなわち、例えば、PHSスロットレートが1600Hzであるため、各PHSスロットにおいてソフトウェアタイミングエンジンクロックから4062.5クロックパルスがあり、PHSスロット2つ毎に8125パルスがある。例えば、図3に示すように、第1のPHSスロット301および第2のPHSスロット307は、参照番号303で示すような実際のスロット境界を有する。クロック信号309は、ソフトウェアタイミングエンジンにより生成されるクロック信号の一部である。クロック信号の4062番目のカウントのパルスは、実際のスロット境界303の直前に生じる。したがって、クロック信号309を用いて決定されたスロット境界(すなわち、スロット境界305)は、実際のスロット境界303の直前に生じる。しかし、クロック信号309のクロックパルスは0.153μs毎に生じるため、決定されたスロット境界305は、実際のスロット境界から高々0.153μs前(または後)である。上で述べたように、PHSシンボルレートは192kHzであり、PHSシンボルの長さは5.24μsである。そのため表3に示すように、決定されたスロット境界は、実際のスロット境界から、PHSスロットの長さの高々3%未満だけ異なる可能性がある。   That is, for example, since the PHS slot rate is 1600 Hz, there are 4062.5 clock pulses from the software timing engine clock in each PHS slot, and there are 8125 pulses in every two PHS slots. For example, as shown in FIG. 3, the first PHS slot 301 and the second PHS slot 307 have actual slot boundaries as indicated by reference numeral 303. Clock signal 309 is part of the clock signal generated by the software timing engine. The 4062nd count pulse of the clock signal occurs just before the actual slot boundary 303. Thus, the slot boundary determined using the clock signal 309 (ie, slot boundary 305) occurs immediately before the actual slot boundary 303. However, since the clock pulse of the clock signal 309 occurs every 0.153 μs, the determined slot boundary 305 is at most 0.153 μs before (or after) the actual slot boundary. As mentioned above, the PHS symbol rate is 192 kHz and the length of the PHS symbol is 5.24 μs. Therefore, as shown in Table 3, the determined slot boundary may differ from the actual slot boundary by less than 3% of the length of the PHS slot.

Figure 2008516558

携帯機器の発振器は多くの場合完全に正確ではないため(例えば結晶誤差のため)、無線システムには多くの場合、誤差に対するいくらかの許容範囲が組み込まれる。例えばPHS無線システムは、送信機に対して25%までのシンボルピリオドの許容範囲を提供する。6.5MHzのGSMタイミングエンジンクロック信号の使用から生じる、最悪でも3%未満の誤差は、十分に無線システムに組み込まれた許容範囲内である。GSMソフトウェアタイミングエンジンクロックを用いて、PHS送信信号のスロット境界を決定することにより、GSM無線システムで動作するように設計されたデバイスを、PHS信号を発生するための送信機で用いることができる。
Figure 2008516558

Since portable device oscillators are often not completely accurate (eg, due to crystal errors), wireless systems often incorporate some tolerance for error. For example, PHS radio systems provide up to 25% symbol period tolerance for transmitters. The worst-case error of less than 3% resulting from the use of a 6.5 MHz GSM timing engine clock signal is well within the tolerances built into the wireless system. By using the GSM software timing engine clock to determine slot boundaries for PHS transmission signals, devices designed to operate in GSM radio systems can be used in transmitters for generating PHS signals.

上記のように、PHSスロット2つ毎に8125クロックパルスがある。したがって、8125パルスをカウントすることにより、1つおきのPHSスロットのスロット境界を決定することができる。したがって、図3の例においては、4062個のクロックパルスが生じた後に、4063個の追加のクロックパルスをカウントして、次のスロット境界を決定することができる。この方法によれば、スロット境界303を決定することにおける誤差は、次のスロット境界に蓄積されない。
上記の例はGSMデバイスをPHS無線システムで用いることに関するが、本発明はこの点において限定されることはなく、なぜならば、無線システムのスロットレートの整数倍ではない周波数を有するクロック信号を用いて無線信号におけるスロット境界を決定するための上記の技法は、任意の無線システムで用いることができるからである。
As mentioned above, there are 8125 clock pulses for every two PHS slots. Therefore, by counting 8125 pulses, the slot boundary of every other PHS slot can be determined. Thus, in the example of FIG. 3, after 4062 clock pulses have occurred, 4063 additional clock pulses can be counted to determine the next slot boundary. According to this method, errors in determining the slot boundary 303 are not accumulated at the next slot boundary.
Although the above example relates to using a GSM device in a PHS radio system, the invention is not limited in this respect because it uses a clock signal having a frequency that is not an integer multiple of the slot rate of the radio system. This is because the above technique for determining slot boundaries in a wireless signal can be used in any wireless system.

さらに、上記の例において、GSMシステムは6.5MHzのクロック信号を用いると記載し、PHSシステムは19.2MHzのマスタークロックを用いると記載している。GSMクロックおよびPHSマスタークロック両方のクロック周波数は、発振器の誤差のために、これらの値からわずかに異なってもよいことが、理解されるべきである。
さらに本発明は、6.5MHzのクロックを用いて、192KHzのシンボルレートを有する無線信号におけるスロット境界を決定することには限定されない。実際、任意のクロック周波数およびスロットレートを本発明の態様において用いることができ、ここでクロック周波数は無線信号のスロットレートの整数倍ではなく、クロック周波数は、許容誤差の範囲でスロット境界を決定するのに十分な分解能を提供するものである。
Furthermore, in the above example, the GSM system is described as using a 6.5 MHz clock signal, and the PHS system is described as using a 19.2 MHz master clock. It should be understood that the clock frequency of both the GSM clock and the PHS master clock may differ slightly from these values due to oscillator errors.
Furthermore, the present invention is not limited to determining slot boundaries in a radio signal having a symbol rate of 192 KHz using a 6.5 MHz clock. In fact, any clock frequency and slot rate can be used in aspects of the present invention, where the clock frequency is not an integer multiple of the slot rate of the radio signal, and the clock frequency determines slot boundaries within tolerances Provides a sufficient resolution.

さらに、上記の例において、幾つかのクロック信号は、GSMシステムおよびPHSシステムのマスタークロックからプログラマブルな整数除算器を用いて導かれると記載した。しかし、本発明はこの点において限定されるものではなく、なぜならば、クロック信号は他のクロック信号から、任意の好適な方法で(例えば、除算により)導くことができるからである。さらに、整数除算器を用いる本発明の態様において、クロック信号は1つの整数除算器により除される必要はなく、なぜならば、クロック信号は任意の好適な数の整数除算器により段階的に、所望の周波数まで除すことができるからである。
さらに、上記の技法は、本発明がこの点において限定されるものではないため、基地局および移動体端末の両方で用いることができることが理解されるべきである。
Furthermore, in the above example, it has been described that some clock signals are derived from the master clock of GSM and PHS systems using a programmable integer divider. However, the present invention is not limited in this respect because clock signals can be derived from other clock signals in any suitable manner (eg, by division). Further, in embodiments of the invention that use integer dividers, the clock signal need not be divided by one integer divider, because the clock signal can be desired step by step by any suitable number of integer dividers. This is because it is possible to divide the frequency up to.
Furthermore, it should be understood that the above techniques can be used in both base stations and mobile terminals as the invention is not limited in this respect.

第1の無線システムで動作するように設計された無線デバイスを、第2の無線システムで用いる場合に遭遇する可能性のある他の障害は、前記無線デバイスの送信路は、第1の無線システムの信号の送信を支援するように設計された周波数でクロックされることができるが、しかしこれは第2の無線システムの信号の送信には適さないことである。
この点において、本発明の1つの態様は、第2の無線システムの送信路を、第1の無線システムで動作するように設計されたデバイスに実装することに関する。
Another obstacle that may be encountered when a wireless device designed to operate in the first wireless system is used in the second wireless system is that the transmission path of the wireless device is the first wireless system. Can be clocked at a frequency designed to support the transmission of other signals, but this is not suitable for the transmission of signals in the second radio system.
In this regard, one aspect of the present invention relates to implementing the transmission path of the second wireless system in a device designed to operate in the first wireless system.

例えば、本発明の1つの態様において、図4に示す移動体端末401は、デジタルベースバンドプロセッサ403およびアナログベースバンドプロセッサ405を含む。デジタルベースバンドプロセッサ403は、インターフェイス407を介してアナログベースバンドプロセッサ405と通信することができる。デジタルベースバンドプロセッサ403は、例えば、デジタル信号の変調および復調、移動体端末キーボードからの入力の処理、電力管理、および他の機能などの機能を実行することができる。アナログベースバンドプロセッサ405は、アナログ/デジタル変換、デジタル/アナログ変換、アナログおよびデジタル信号のフィルタリングなどの機能を行い、またデジタルベースバンドプロセッサ403と移動体端末401の無線機との間のインターフェイスとして機能することができる。   For example, in one aspect of the invention, the mobile terminal 401 shown in FIG. 4 includes a digital baseband processor 403 and an analog baseband processor 405. Digital baseband processor 403 can communicate with analog baseband processor 405 via interface 407. The digital baseband processor 403 can perform functions such as, for example, modulation and demodulation of digital signals, processing of input from a mobile terminal keyboard, power management, and other functions. The analog baseband processor 405 performs functions such as analog / digital conversion, digital / analog conversion, analog and digital signal filtering, and also functions as an interface between the digital baseband processor 403 and the mobile terminal 401 radio. can do.

信号を送信するために、信号はまずデジタルベースバンドプロセッサ403により処理および変調されることができる。信号は次にアナログベースバンドプロセッサ405へインターフェイス407を介して送信されることができる。アナログベースバンドプロセッサ405は、信号のさらなるフィルタリング、レート変換、およびデジタル/アナログ変換を行うことができ、送信のため信号を移動体端末401の無線ユニットへ送信する。
1つの態様において、インターフェイス407はGSM無線システムで動作するように設計され、したがってGSMマスタークロックにより13MHzでクロックされることができる。したがって、インターフェイス407は13Mbpsのレートでデータを送信する。信号をサンプリングするには、信号の同相成分(I)および直交成分(Q)の両方をサンプリングする。これら成分サンプルの各々は8ビットを含むことができ、このため各信号サンプルにつき16ビットとなる。したがって、表4に示すように、インターフェイス407のデータレートは812,500サンプル/秒である。
In order to transmit the signal, the signal can first be processed and modulated by the digital baseband processor 403. The signal can then be transmitted to the analog baseband processor 405 via the interface 407. The analog baseband processor 405 can perform further filtering, rate conversion, and digital / analog conversion of the signal and transmits the signal to the wireless unit of the mobile terminal 401 for transmission.
In one aspect, interface 407 is designed to operate in a GSM radio system and can therefore be clocked at 13 MHz by a GSM master clock. Therefore, the interface 407 transmits data at a rate of 13 Mbps. To sample the signal, both the in-phase component (I) and the quadrature component (Q) of the signal are sampled. Each of these component samples can contain 8 bits, so there are 16 bits for each signal sample. Therefore, as shown in Table 4, the data rate of the interface 407 is 812,500 samples / second.

Figure 2008516558

GSMシステムにおいて、GSM標準により指定されたシンボルレートは270.83kHz、または270,833.3シンボル/秒である。したがって、デジタルベースバンドプロセッサは270,833.3シンボル/秒のレートでデータを出力することができる。より高いシンボルレートでクロックされるインターフェイスを介してこのシンボルレートでデータを送信することは、該インターフェイスを介して1シンボル当たり複数サンプルを送信することにより実現できる。表5に示すように、13Mbpsリンクを介して270,833.3シンボル/秒のシンボルレートを達成するには、3サンプル/シンボルを送信すればよい。
Figure 2008516558

In the GSM system, the symbol rate specified by the GSM standard is 270.83 kHz, or 270,833.3 symbols / second. Therefore, the digital baseband processor can output data at a rate of 270, 833.3 symbols / second. Transmitting data at this symbol rate over an interface clocked at a higher symbol rate can be achieved by transmitting multiple samples per symbol over the interface. As shown in Table 5, to achieve a symbol rate of 270,833.3 symbols / second over a 13 Mbps link, 3 samples / symbols may be transmitted.

Figure 2008516558

しかし、PHSシステムにおいて、PHS標準で指定されたシンボルレートは192,000シンボル/秒である。13Mbpsでクロックされるインターフェイス(すなわちインターフェイス407)を介してこのシンボルレートでデータを送信すると、表6に示すように、該インターフェイスを介して非整数のサンプル/シンボル(すなわち、4.2318サンプル/シンボル)が送信されることになる。
Figure 2008516558

However, in the PHS system, the symbol rate specified by the PHS standard is 192,000 symbols / second. Sending data at this symbol rate over an interface clocked at 13 Mbps (ie, interface 407) will result in non-integer samples / symbols (ie, 4.2318 samples / symbol) over the interface as shown in Table 6. ) Will be sent.

Figure 2008516558

図5は、デジタルベースバンドプロセッサ403の機能要素を示すブロック図である。図5に示すように、デジタルベースバンドプロセッサ403のモジュレータ500は、信号の変調を行うPi/4微分求積位相偏移キーイング(DQPSK)ユニット501を含む。ルート・レイズド・コサイン(RRC)フィルタ505aおよび505bは、信号のパルス整形を行うことができ、分数補間器507は、フィルタ505aおよび505bから出力される信号に分数補間を行うことができる。同相成分および直交成分に対して、モジュレータ500を通る別々の信号経路(すなわち、信号経路Aおよび信号経路B)がある。
Figure 2008516558

FIG. 5 is a block diagram showing functional elements of the digital baseband processor 403. As shown in FIG. 5, the modulator 500 of the digital baseband processor 403 includes a Pi / 4 differential quadrature phase shift keying (DQPSK) unit 501 that performs signal modulation. Root raised cosine (RRC) filters 505a and 505b can perform signal pulse shaping, and fractional interpolator 507 can perform fractional interpolation on the signals output from filters 505a and 505b. There are separate signal paths through modulator 500 (ie, signal path A and signal path B) for in-phase and quadrature components.

オーバーサンプリングユニット503は、Pi/4−DQPSKユニット501の出力信号を4倍の係数でオーバーサンプリングすることができる。これにより、特定のシンボルレートで、該シンボルレートより高いデータレートを有するインターフェイスを介して、データの送信を可能とする。例えば、特定のシンボルレートが4シンボル/秒であり、インターフェイスのデータレートが16サンプル/秒の場合、各シンボルが4回サンプリングされ、これらサンプルの各々がリンクを介して伝送されることができる。したがって、データはインターフェイスを介して16サンプル/秒のレートで送信され得るが、ただし1秒あたり4個のシンボルのみが伝送される。
1つの態様において、機能要素501、503、505a、505bおよび507は、デジタルベースバンドプロセッサにより実行されるソフトウェアにおいて実装されてもよい。しかし本発明はこの点において限定されず、なぜならば、これらの機能が専用のハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの任意の組合せにより実施することができるからである。
The oversampling unit 503 can oversample the output signal of the Pi / 4-DQPSK unit 501 by a factor of four. This enables data transmission at a specific symbol rate via an interface having a data rate higher than the symbol rate. For example, if the specific symbol rate is 4 symbols / second and the interface data rate is 16 samples / second, each symbol can be sampled 4 times and each of these samples can be transmitted over the link. Thus, data can be transmitted over the interface at a rate of 16 samples / second, but only 4 symbols per second are transmitted.
In one aspect, functional elements 501, 503, 505a, 505b and 507 may be implemented in software executed by a digital baseband processor. However, the present invention is not limited in this respect because these functions can be implemented by dedicated hardware, software or any combination thereof.

したがって、例えば、規定のシンボルレートが192Kシンボル/秒であるPHS標準の場合、シンボルを係数4でオーバーサンプリングすることにより、768Kサンプル/秒のレートでインターフェイスを介してデータを送信することが可能となる。192Kシンボル/秒のシンボルレートは、5.2083μs毎に1個のシンボルの転送をもたらす。
図6は、1シンボルピリオドにわたるPHS信号波形の1例を示す。768Kサンプル/秒のレートでインターフェイスを介してシンボルを転送するには、シンボルは1.3021μs毎にサンプリングすればよく、シンボル当たり4個のサンプルとなる。例えば図6に示すように、シンボルは1.3021μs、2.6042μs、3.9063μs、および5.2083μsにおいてサンプリングすることができる。
Thus, for example, in the case of the PHS standard where the specified symbol rate is 192K symbols / second, data can be transmitted over the interface at a rate of 768K samples / second by oversampling the symbols with a factor of 4. Become. A symbol rate of 192K symbols / second results in the transfer of one symbol every 5.2083 μs.
FIG. 6 shows an example of a PHS signal waveform over one symbol period. To transfer symbols over the interface at a rate of 768K samples / second, the symbols need only be sampled every 1.3021 μs, resulting in 4 samples per symbol. For example, as shown in FIG. 6, the symbols can be sampled at 1.3021 μs, 2.6042 μs, 3.9063 μs, and 5.2083 μs.

これは、種々のシンボルについて異なる数のサンプルを転送し、転送される全シンボルのシンボル当たりの平均サンプル数が4.2318となるようにすることにより、実現できる。例えば、幾つかのシンボルについては4サンプルをインターフェイスにわたって転送でき、他のシンボルについては5サンプルを転送できる。
表7に示すように、平均で4.2318サンプル/シンボルを実現するには、信号を1.2308μs毎にサンプリングすればよい。しかし、図6に示すように、信号を係数4でオーバーサンプリングすることにより、信号が1.3021μs毎にサンプリングされることになる。1.2308μs間隔の信号の値は、分数補間により決定すればよい。
This can be achieved by transferring a different number of samples for the various symbols so that the average number of samples per symbol of all transferred symbols is 4.2318. For example, 4 samples can be transferred across the interface for some symbols and 5 samples can be transferred for other symbols.
As shown in Table 7, the signal may be sampled every 1.2308 μs to achieve an average of 4.2318 samples / symbol. However, as shown in FIG. 6, by oversampling the signal with a coefficient of 4, the signal is sampled every 1.3021 μs. The value of the signal at intervals of 1.2308 μs may be determined by fractional interpolation.

Figure 2008516558

この補間は図5の分数補間器507により行うことができる。したがって、分数補間器507からの出力データレートは4.2318サンプル/シンボルであり、これはインターフェイス407を介して、812,500サンプル/秒のレートで、192,000シンボル/秒のシンボルレートで、データの転送を可能とする。
Figure 2008516558

This interpolation can be performed by the fractional interpolator 507 in FIG. Thus, the output data rate from the fractional interpolator 507 is 4.2318 samples / symbol, which is via the interface 407 at a rate of 812,500 samples / second and a symbol rate of 192,000 symbols / second, Enables data transfer.

図7は、本発明の1つの態様における、アナログベースバンドプロセッサ701の機能要素を示すブロック図である。アナログベースバンドプロセッサは、8X補間器703、デジタル/アナログ変換機(DAC)705、スイッチキャパシタフィルタ707、およびアクティブ連続時間領域(active continuous time domain)(CT)フィルタ709を含む。一旦信号をインターフェイス407を介して受け取ると、信号はシンボル当たりのサンプル数を増加させる8X補間器703で処理されて、812,500サンプル/秒のデータレートでの信号入力が、6,500,000サンプル/秒のデータレートへと増加される。この補間は、DAC705が6.5MHzでクロックされるため(すなわち、GSMマスタークロック周波数を係数2で除することにより)に行われる。デジタル/アナログ変換後、信号に対してフィルタ707および709によりさらなるフィルタリングを行い、信号は次に、送信用に無線ユニットへと送信される。   FIG. 7 is a block diagram illustrating functional elements of an analog baseband processor 701 in one aspect of the invention. The analog baseband processor includes an 8X interpolator 703, a digital to analog converter (DAC) 705, a switched capacitor filter 707, and an active continuous time domain (CT) filter 709. Once the signal is received via the interface 407, the signal is processed by an 8X interpolator 703 that increases the number of samples per symbol, and a signal input at a data rate of 812,500 samples / second results in 6,500,000. Increased to a data rate of samples / second. This interpolation is done because the DAC 705 is clocked at 6.5 MHz (ie, by dividing the GSM master clock frequency by a factor of 2). After digital / analog conversion, the signal is further filtered by filters 707 and 709 and the signal is then transmitted to the wireless unit for transmission.

1つの態様において、機能要素703、705、707および709は、アナログベースバンドプロセッサのハードウェアに実装することができる。しかし、本発明はこの点において限定されず、それは、これらの機能が専用のハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの任意の組合せにより実施することができるからである。
上に記載の例は、GSM無線システムで動作するように設計されたデバイスを、PHS無線システムにおいて用いることに関するが、本発明はこの点について限定されず、それは、別の無線システムで動作するように設計されたデバイスを用いて、ある無線システムに送信路を実装するための上記の技法は、任意の好適な無線システムで用いることができるからである。
In one aspect, the functional elements 703, 705, 707, and 709 can be implemented in analog baseband processor hardware. However, the present invention is not limited in this respect because these functions can be implemented by dedicated hardware, software or any combination thereof.
Although the example described above relates to the use of a device designed to operate in a GSM radio system in a PHS radio system, the invention is not limited in this regard, as it operates in another radio system. This is because the above-described technique for implementing a transmission path in a certain wireless system using a device designed for the above can be used in any suitable wireless system.

さらに、上記の例において、GSMデバイスは、インターフェイス407をクロックするために13MHzのマスタークロックを用いることが記載されており、PHSシステムは192,000シンボル/秒のシンボルレートを有すると記載されている。しかし本発明は、インターフェイスをクロックするために13MHzのマスタークロックを用い、ここでインターフェイスを介して伝送されるデータは192,000シンボル/秒のシンボルレートを有すること、に限定されるものではない。実際、任意の好適なマスタークロック周波数およびシンボルレートを用いることができ、本発明はこの点において限定はされない。
第1の無線システムで動作するように設計されたデバイスを、第2の無線システムにおいて用いる場合に遭遇する可能性のある他の障害は、前記無線デバイスが、第2の無線システムで動作するように設計されていないハードウェアを受信路に含む可能性があることである。
Further, in the above example, the GSM device is described as using a 13 MHz master clock to clock the interface 407, and the PHS system is described as having a symbol rate of 192,000 symbols / second. . However, the present invention is not limited to using a 13 MHz master clock to clock the interface, where the data transmitted over the interface has a symbol rate of 192,000 symbols / second. In fact, any suitable master clock frequency and symbol rate can be used, and the invention is not limited in this respect.
Another obstacle that may be encountered when a device designed to operate in a first wireless system is used in a second wireless system is that the wireless device operates in a second wireless system. There is a possibility that hardware which is not designed in the above will be included in the receiving path.

例えば、図8に示すように、GSMデバイスの受信路は、受信したアナログ信号を入力としてこれをデジタル形態に変換するアナログ/デジタル変換器800、無線システムの周波数バンドにはない受信信号の周波数成分をフィルタリングして取り除くチャネル選択フィルタ802、次の処理のために受信信号のサンプル数を減少させるデシメータ804、および受信信号の復調および検波を行うデジタルベースバンドプロセッサ806を含むことができる。
上で述べたように、GSMシステムにおいて、シンボルレートは270.83kHzである。ADC800は、13MHzのGSMマスタークロック周波数でクロックされる。その結果、ADC800は、入力信号を13MHzのレートでサンプリングする(すなわち、13,000,000サンプル/秒)。表8に示すように、シンボルレート270.83kHzのGSM信号を13MHzのレートでサンプリングすると、GSMシンボル当たり48サンプルが生成される。
For example, as shown in FIG. 8, the reception path of the GSM device includes an analog / digital converter 800 that converts a received analog signal into an input digital form, and a frequency component of the received signal that is not in the frequency band of the wireless system. A channel selection filter 802 that filters out the received signal, a decimator 804 that reduces the number of samples of the received signal for subsequent processing, and a digital baseband processor 806 that demodulates and detects the received signal.
As mentioned above, in the GSM system, the symbol rate is 270.83 kHz. The ADC 800 is clocked at a GSM master clock frequency of 13 MHz. As a result, the ADC 800 samples the input signal at a rate of 13 MHz (ie, 13,000,000 samples / second). As shown in Table 8, when a GSM signal with a symbol rate of 270.83 kHz is sampled at a rate of 13 MHz, 48 samples are generated per GSM symbol.

Figure 2008516558

チャネル選択フィルタ802は、無線システムで用いられる周波数バンドにない受信信号の周波数成分をフィルタリングして取り除き、信号をデシメータ804に送信する。1つの態様において、チャネル選択フィルタは、GSM無線標準で規定されたチャネル選択の仕様に合うように、設計することができる。デシメータ804は、受信信号のサンプリング周波数を48の係数で270,833サンプル/秒に減少させることにより、ADC800により信号に付加されたオーバーサンプリングデータを取り除く(すなわち1サンプル/シンボル)。デジタルベースバンドプロセッサは次に、GSMのシンボルレート、すなわち1サンプル/シンボルでサンプリングされたデータを処理することができる。
Figure 2008516558

The channel selection filter 802 filters out the frequency component of the received signal that is not in the frequency band used in the wireless system, and transmits the signal to the decimator 804. In one aspect, the channel selection filter can be designed to meet the channel selection specifications specified in the GSM radio standard. Decimator 804 removes the oversampling data added to the signal by ADC 800 by reducing the sampling frequency of the received signal by a factor of 48 to 270,833 samples / second (ie, 1 sample / symbol). The digital baseband processor can then process the data sampled at the GSM symbol rate, ie 1 sample / symbol.

しかし、PHS無線システムにおいてGSM受信路を用いることは、いくらかの性能の劣化をもたらす可能性があり、なぜならば、PHS無線システムで用いられる復調および検知アルゴリズムが、1.5サンプル/シンボルの最小サンプリングレートを定めているためである。上で述べたように、PHS無線システムで用いられるシンボルレートは192kHzである。PHS信号はADC800により受信され、デジタル形態に変換されることができる。同様に上で述べたように、ADC800はPHS信号を13MHzのレートでサンプリングする。表9に示すように、これにより67.7083サンプル/PHSシンボルがもたらされる。   However, using a GSM receiver path in a PHS radio system can result in some performance degradation because the demodulation and detection algorithms used in the PHS radio system have a minimum sampling of 1.5 samples / symbol. This is because the rate is set. As mentioned above, the symbol rate used in the PHS radio system is 192 kHz. The PHS signal can be received by ADC 800 and converted to digital form. Similarly, as mentioned above, the ADC 800 samples the PHS signal at a rate of 13 MHz. This results in 67.7083 samples / PHS symbols, as shown in Table 9.

Figure 2008516558

オーバーサンプリングされた信号がチャネル選択フィルタ802によりフィルタリングされた後、デシメータ804は、信号内のサンプル数を、48の係数で1.4105サンプル/PHSシンボルにまで減少させる。1つの態様において、要素800、802および804はハードウェア要素である。さらに、アナログベースバンドプロセッサをデジタルベースバンドプロセッサ806に結合するインターフェイス805は、リンク805を介して送信される最大PHSサンプリングレートが1.4105サンプル/PHSシンボルとなるようなレートで、クロックされ得る。上で示したように、このサンプル/シンボル率は、PHS無線標準により定められている1.5サンプル/シンボルの基準を満たさない。しかし、回路がGSM無線システムで動作するように設計されているため、リンク805は、必要な最小PHSサンプリングレートをサポートしない可能性がある。この不十分なサンプリングレートは、続く処理において信号におけるエイリアシングおよびシンボル間干渉をもたらす可能性がある。
Figure 2008516558

After the oversampled signal is filtered by the channel selection filter 802, the decimator 804 reduces the number of samples in the signal by a factor of 48 to 1.4105 samples / PHS symbols. In one aspect, elements 800, 802 and 804 are hardware elements. Further, the interface 805 that couples the analog baseband processor to the digital baseband processor 806 may be clocked at a rate such that the maximum PHS sampling rate transmitted over the link 805 is 1.4105 samples / PHS symbols. As indicated above, this sample / symbol rate does not meet the 1.5 sample / symbol criteria defined by the PHS radio standard. However, link 805 may not support the required minimum PHS sampling rate because the circuit is designed to operate in a GSM radio system. This insufficient sampling rate can lead to aliasing and intersymbol interference in the signal in subsequent processing.

さらに上に記したように、チャネル選択フィルタ802は、GSMチャネル選択仕様を満たし、PHSチャネル選択仕様は満たさないように設計することができる。例えば、PHS無線標準は、チャネル選択フィルタは整合フィルタでなければならないと定める。すなわち、PHS周波数バンドの外側の周波数成分をフィルタリングして除くのに加えて、フィルタはまた、パワーに基づき信号周波数成分の重み付けをし、これにより信号対ノイズ比を増加させる。このように、整合フィルタは各フィルタバンドからの寄与を信号パワーに比例して重み付けし、これによりフィルタの周波数応答を信号の周波数スペクトルに整合させる。   As further noted above, the channel selection filter 802 can be designed to meet the GSM channel selection specification and not the PHS channel selection specification. For example, the PHS radio standard defines that the channel selection filter must be a matched filter. That is, in addition to filtering out frequency components outside the PHS frequency band, the filter also weights signal frequency components based on power, thereby increasing the signal-to-noise ratio. In this way, the matched filter weights the contribution from each filter band in proportion to the signal power, thereby matching the filter frequency response to the frequency spectrum of the signal.

しかし、チャネル選択フィルタ802はGSMシステムで動作するように設計されているため、チャネル選択フィルタ802はPHSシステムに関しては不整合なフィルタである可能性がある。PHS信号をフィルタリングするための整合フィルタを用いる代わりに、不整合フィルタを用いることは、低い信号対ノイズ比をもたらし、デバイスをPHSシステムで動作させる場合に、性能の劣化を引き起こす可能性がある。上で述べたように、デジタルベースバンドプロセッサは、受信信号の復調および検波を行うことができる。復調は、搬送波信号を取り除いて元の信号波形を得るプロセスである。検波は、ベースバンド波形からシンボルを抽出するプロセスである。   However, since channel selection filter 802 is designed to operate in a GSM system, channel selection filter 802 may be a mismatched filter with respect to a PHS system. Instead of using a matched filter to filter the PHS signal, using a mismatched filter results in a low signal-to-noise ratio and can cause performance degradation when the device is operated in a PHS system. As mentioned above, the digital baseband processor can demodulate and detect the received signal. Demodulation is the process of removing the carrier signal and obtaining the original signal waveform. Detection is the process of extracting symbols from the baseband waveform.

検波は、コヒーレントまたはノンコヒーレントに行うことができる。コヒーレント検波においては、チャネル相と減衰の推定値、および搬送周波数誤差およびタイミングの推定値を得る。この情報は、受信信号を再調整するために用いられ、次に該受信信号はPHSシンボルを得るために復調することができる。一方、ノンコヒーレント検波は、チャネル相と減衰の推定値を必要とせず、したがってコヒーレント検波より簡単である。ノンコヒーレント検波は簡単であるため、実行するのにより少ない処理のリソースを消費するが、しかし元の送信されたシンボルの検波の精度は下がる可能性がある。   Detection can be performed coherently or non-coherently. In coherent detection, channel phase and attenuation estimates, and carrier frequency error and timing estimates are obtained. This information is used to recondition the received signal, which can then be demodulated to obtain a PHS symbol. On the other hand, non-coherent detection does not require channel phase and attenuation estimates and is therefore simpler than coherent detection. Non-coherent detection is simple and consumes less processing resources to perform, but may reduce the accuracy of detection of the original transmitted symbols.

PHS無線標準は、PHS無線信号のノンコヒーレント検波を用いることを定めている。しかし、ノンコヒーレント検波を行う代わりに、デジタルベースバンドプロセッサ806がコヒーレント検波を行った場合、不整合フィルタ802を用いることによる性能の劣化およびインターフェイス805における不十分なサンプリングレートが補償され得る。1つの態様において、これは、信号対ノイズ比における約2dBの純性能ゲインをもたらすことができる。   The PHS radio standard defines the use of non-coherent detection of PHS radio signals. However, if the digital baseband processor 806 performs coherent detection instead of performing non-coherent detection, performance degradation due to using the mismatch filter 802 and insufficient sampling rate at the interface 805 may be compensated. In one aspect, this can result in a net performance gain of about 2 dB at the signal to noise ratio.

上で述べたように、チャネル相および減衰、搬送周波数誤差およびタイミング誤差は、コヒーレント検波を行う場合に推定できる。より高いサンプリングレートを用いて、この推定を行ってもよい。例えば図9に示すように、デジタルベースバンドプロセッサ901は、270.83Kサンプル/秒または1.4105サンプル/PHSシンボルのレートにおいてデータを受信する。しかし、7サンプル/PHSシンボルのデータレートを用いて、チャネル推定値および搬送周波数とタイミング誤差の推定値を得ることができる。したがって、入ってくる信号は補間器903により係数5で補間することができ、次に分数デシメータ905により分数係数0.992492でデシメートして、出力データレートを7サンプル/PHSシンボルとする。   As mentioned above, channel phase and attenuation, carrier frequency error and timing error can be estimated when performing coherent detection. This estimation may be performed using a higher sampling rate. For example, as shown in FIG. 9, the digital baseband processor 901 receives data at a rate of 270.83K samples / second or 1.4105 samples / PHS symbol. However, it is possible to obtain channel estimates and carrier frequency and timing error estimates using a data rate of 7 samples / PHS symbols. Thus, the incoming signal can be interpolated by a factor of 5 by an interpolator 903, and then decimated by a fractional factor of 0.992492 by a fractional decimator 905, resulting in an output data rate of 7 samples / PHS symbols.

上で述べたように、GSMシステムで動作するために設計されたチップを用いているため、理想的なPHS整合フィルタは利用可能ではない可能性がある。しかし、デジタルベースバンドプロセッサの内部のフィルタは、アナログベースバンドプロセッサのフィルタも含めたフィルタ全体が理想的なPHS整合フィルタをほぼ近似するように、設計することができる。すなわち、デジタルベースバンドプロセッサ内のフィルタは信号のプレディストーション(predistortion)を行い、これによって下流にある1個または2個以上のフィルタを通った後の信号が、理想的なPHSフィルタの出力を近似するようにすることができる。例えば、このプレディストーションの技法は、図5に示すRRCフィルタ505aおよび505bにおいて用いてもよい。このプレディストーションの技法はまた、図9の補間フィルタ903において用いてもよい。プレディストーションを行う技法は、「通信システム用フィルタ(Filters For Communication Systems)」の名称の、同日付で出願された代理人整理番号A0312.70551US00の仮出願に、より詳細に記載されている。   As noted above, an ideal PHS matched filter may not be available because it uses a chip designed to operate in a GSM system. However, the filters inside the digital baseband processor can be designed so that the overall filter, including the analog baseband processor filter, approximates the ideal PHS matched filter. That is, the filter in the digital baseband processor predistorts the signal so that the signal after passing through one or more downstream filters approximates the output of an ideal PHS filter. To be able to. For example, this predistortion technique may be used in the RRC filters 505a and 505b shown in FIG. This predistortion technique may also be used in the interpolation filter 903 of FIG. The technique for predistortion is described in more detail in a provisional application entitled “Filters For Communication Systems”, filed at the same date with the agent docket number A0312.70551US00.

本発明の1つの態様において、デジタルベースバンドプロセッサ806は、ノンコヒーレント検波に対して、コヒーレント検波を行うようプログラムされたソフトウェアであってもよい。しかし、本発明はこの点において限定されず、これは、デジタルベースバンドプロセスが任意の好適な方法でコヒーレント検波を行うことができるからである。例えば、デジタルベースバンドプロセッサは、ハードウェアに組み込まれてコヒーレント検波を行ってもよい。   In one aspect of the invention, the digital baseband processor 806 may be software programmed to perform coherent detection for non-coherent detection. However, the present invention is not limited in this respect because the digital baseband process can perform coherent detection in any suitable manner. For example, the digital baseband processor may be incorporated in hardware to perform coherent detection.

本発明の種々の側面は、単独で、組み合わせて、または前述の態様に特に述べられていない種々のアレンジメントで用いることができ、したがってその用途において、上に記載されたまたは図面に示された要素の詳細および配置に限定されない。本発明は別の態様も可能であり、様々な様式において実践または実施することができる。特に本発明の種々の側面は、多数の型、配置、構成および性能のプロセシングデバイスで実践することができる。デバイスの実装については限定されない。   The various aspects of the invention can be used alone, in combination, or in various arrangements not specifically mentioned in the foregoing embodiments, and thus, in that application, the elements described above or shown in the drawings. The details and arrangement are not limited. The invention is capable of other embodiments and of being practiced or carried out in various ways. In particular, the various aspects of the invention can be practiced with numerous types, arrangements, configurations and performance processing devices. Device implementation is not limited.

さらに、1つの態様において記載された本発明の種々の側面は、他の態様と組み合わせて用いることができ、本明細書に具体的に記載された配置および機能の組合せには限定されない。種々の修正、改変および改良は当業者には容易である。かかる修正、改変および改良は本発明の開示の一部とすることが意図され、本発明の精神および範囲に含まれることが意図される。したがって、上の記載および図面は例示目的のみである。
クレームにおいてクレーム要素を修飾するための順序を示す用語、例えば「第1」、「第2」、「第3」などの使用は、それ自体、1つのクレーム要素の他に対するいかなる優先順位、優位もしくは順序、またはここでの方法において行為が行われる時間的な順序を暗示するものではなく、ある名称の1つのクレーム要素を、同じ名称(ただし順序を示す用語の使用を除く)の別の要素から識別するためのラベルとしてのみ用いて、クレーム要素を識別するためのものである。
Further, the various aspects of the invention described in one embodiment can be used in combination with other embodiments and are not limited to the arrangements and functional combinations specifically described herein. Various modifications, changes and improvements will be readily apparent to those skilled in the art. Such modifications, changes and improvements are intended to be part of this disclosure, and are intended to be within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the above description and drawings are for illustrative purposes only.
The use of terms indicating the order for modifying claim elements in a claim, such as “first”, “second”, “third”, etc., per se is any priority, advantage or It does not imply an order, or a temporal order in which actions are performed in the methods herein, but one claim element of a name from another element of the same name (except for the use of ordering terms). It is used only as a label for identification to identify a claim element.

また、本明細書において用いられる表現および専門用語は記述目的であり、限定するものと考えるべきではない。本明細書において、「含む(including)」、「含む(comprising)」、または「有する(having)」、「含有する(containing)」、「含む(involving)」およびこれらの変形は、その後に挙げられた項目およびこれらの均等物、さらに付加的な項目を包含することを意味する。
本発明の幾つかの態様について詳細に記載しているため、種々の改変および改良は当業者には容易である。かかる改変および改良は、本発明の精神および範囲に含むことが意図される。したがって上の記述は例示目的のみであり、限定を意図しない。本発明は、特許請求の範囲およびその均等物による規定によってのみ限定される。
Also, the expressions and terminology used herein are for descriptive purposes only and should not be considered limiting. As used herein, “including”, “comprising”, or “having”, “containing”, “involving” and variations thereof are listed below. Are included and their equivalents, as well as additional items.
Various modifications and improvements will be readily apparent to those skilled in the art since several aspects of the invention have been described in detail. Such modifications and improvements are intended to be included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the above description is for illustrative purposes only and is not intended to be limiting. The present invention is limited only by the following claims and their equivalents.

本発明の1つの態様による、2つの異なるシンボルレートに従った信号のシンボル値の例を示すタイミング図である。FIG. 4 is a timing diagram illustrating examples of symbol values of a signal according to two different symbol rates according to one aspect of the present invention. 本発明の態様において用いるのに好適な無線通信フレームの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the radio | wireless communication frame suitable for using in the aspect of this invention. 本発明の1つの態様による、2個のPHSシンボルの間のシンボル境界の選択を示す図である。FIG. 6 illustrates symbol boundary selection between two PHS symbols according to one aspect of the present invention. 本発明の態様において用いるのに好適な無線デバイスの例のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of an example wireless device suitable for use in aspects of the present invention. 本発明の1つの態様による、デジタルベースバンドプロセッサの送信路における機能ユニットのブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of functional units in the transmission path of a digital baseband processor according to one aspect of the present invention. 本発明の1つの態様による、PHSシンボルの1例のタイミング図である。FIG. 6 is a timing diagram of an example PHS symbol, according to one aspect of the invention. 本発明の態様において用いるのに好適な無線デバイスの送信路の1例のブロック図である。It is a block diagram of an example of the transmission path of the radio | wireless device suitable for using in the aspect of this invention. 本発明の態様において用いるのに好適な無線デバイスの受信路の1例のブロック図である。It is a block diagram of an example of the receiving path of the radio | wireless device suitable for using in the aspect of this invention. 本発明の1つの態様による、デジタルベースバンドプロセッサの受信路における機能ユニットのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of functional units in the receiving path of a digital baseband processor according to one aspect of the present invention.

Claims (9)

簡易型携帯電話システム(PHS)の無線信号を受信する方法であって、
受信信号を復調してベースバンド波形を生成すること;
不整合チャネル選択フィルタを用いて前記ベースバンド波形をフィルタリングすること;および
前記ベースバンド波形のコヒーレント検波を行うことにより、少なくとも1個のPHSシンボルを前記ベースバンド波形から抽出すること;
を含む、前記方法。
A method for receiving a wireless signal of a simple mobile phone system (PHS), comprising:
Demodulating the received signal to generate a baseband waveform;
Filtering the baseband waveform using a mismatched channel selection filter; and extracting at least one PHS symbol from the baseband waveform by performing coherent detection of the baseband waveform;
Said method.
受信信号のフィルタリング、受信信号の復調、および少なくとも1個のPHSシンボルの抽出を、PHS無線システムとは異なる第2の無線システムにおいて行う、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein received signal filtering, received signal demodulation, and at least one PHS symbol extraction are performed in a second radio system different from the PHS radio system. 第2の無線システムが、移動体通信(GSM)無線標準用の国際標準に従って動作する、請求項2に記載の方法。   The method of claim 2, wherein the second wireless system operates in accordance with an international standard for mobile communications (GSM) wireless standards. ベースバンド波形を、PHS無線システムの理論的最小レートより低いサンプリングレートでサンプリングすること
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
The method of claim 1, further comprising sampling the baseband waveform at a sampling rate that is lower than a theoretical minimum rate of the PHS wireless system.
理論的最小サンプリングレートがナイキストサンプリングレートである、請求項4に記載の方法。   The method of claim 4, wherein the theoretical minimum sampling rate is a Nyquist sampling rate. サンプリングされたベースバンド波形を、インターフェイスを介して送信すること
をさらに含む、請求項4に記載の方法。
The method of claim 4, further comprising transmitting the sampled baseband waveform over the interface.
サンプリングされたベースバンド波形を、オーバーサンプリングすること
をさらに含む、請求項4に記載の方法。
The method of claim 4, further comprising oversampling the sampled baseband waveform.
サンプリングされたベースバンド波形をオーバーサンプリングすることが、
整数補間フィルタ、分数補間フィルタ、または分数デシメーションフィルタのうちの少なくとも1つを用いて、ベースバンド波形をオーバーサンプリングすること
を含む、請求項4に記載の方法。
Oversampling the sampled baseband waveform
5. The method of claim 4, comprising oversampling the baseband waveform using at least one of an integer interpolation filter, a fractional interpolation filter, or a fractional decimation filter.
サンプリングされたベースバンド波形をオーバーサンプリングすることが、少なくとも整数補間フィルタを用いて、ベースバンド波形をオーバーサンプリングすることを含み、ここで、該整数補間フィルタは、少なくとも1つのハードウェア下流フィルタを補償するためにプレディストーションされている、請求項4に記載の方法。   Oversampling the sampled baseband waveform includes oversampling the baseband waveform using at least an integer interpolation filter, wherein the integer interpolation filter compensates for at least one hardware downstream filter. 5. The method of claim 4, wherein the method is predistorted.
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